【摘 要】纳米技术是一项新兴技术，用处广泛 ，其发展延伸到各行各业中。尤其是极大地推动了新型建材的发展。为此，下文将对纳米技术在新型建筑材料中的应用进行详细分析，以供广大同行参考。
【关键词】纳米技术；新型建筑材料；应用
一、纳米技术概述
随着社会经济发展的加速，建筑物如雨后春笋般矗立在祖国的大地上。而建筑材料作为建筑工程最基本组成部分之一，其需求量越来越大，质量和功能的要求越来越高，所以传统的建筑材料已经远不能满足如今的需要，使用新技术改良传统建筑材料的性能成为建筑业首要的研究方向。纳米技术是上个世纪八十年代兴起的新型技术，是指在纳米量级范围内，通过操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列组合成新物质的技术，其产物纳米材料也是纳米技术发展的基础。纳米材料通常指的是颗粒尺寸在纳米量级也就是(1nm～lOOnm)之间超细材料，具有独特的光学、电学、热力学和磁能学的性能。所以纳米技术广泛的运用于建筑、军事、医药、半导体、通讯等领域，并起到了很重要的作用，是重要的组成部分之一。
二、纳米技术在新型建筑材料中的应用
1 . 纳米复合水泥混凝土结构材料
普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小，同时其自身也存在一些固有的缺陷，使其在使用过程中不可避免地产生开裂并破坏。经测量普通水泥颗粒粒径大约在7微米～200微米之间，我们要向其中加入一种水化硅酸钙凝胶的原料，其尺寸经过精密测量在纳米级范围。然后在这种胶凝材料中引入纳米矿粉(主要包括纳米Si02、纳米CaC03和纳米硅粉等，能够使其大大地提高水泥混凝土硬化浆体的性能和凝固后的耐久性，不过这种新型混凝土仍有不足，就是其成本相对比较高，制约了其广泛应用。需要继续探究其更广阔的发展前景。结合实践来看，纳米技术在水泥混凝土中的应用主要有以下几方面内容：①纳米金属粉末在混凝土中的应用。由于纳米材料的表面效应，增加了纳米材料的活性，使得纳米金属粉末具有两个特殊性能，一是纳米金属粉末是一种良好的吸波材料；一是纳米金属粉末的强度、硬度高，并随着晶粒尺寸的减小，其强度、硬度不断提高，同时还表现出非常好的塑韧性。②纳米金属氧化物在混凝土中的应用。利用纳米金属氧化物材料可以进行电磁屏蔽，还可以用来制备如自警水泥混凝土等智能水泥混凝土。这种水泥混凝土具有较强的导电性能，同时还具有传感作用。这种智能型水泥混凝土可用于土木工程结构的实时和长期监测，便于监控混凝土结构的开裂与破坏情况及其损伤评价、检测车重与车速。
2. 纳米技术在陶瓷材料中的应用
在建筑工程中，陶瓷凭借其外观性能良好、抗腐蚀性强以及耐高温等优点而得到广泛的使用。然而，由于陶瓷自身特性的影响，其容易发生脆性破坏，这在一定程度上限制了陶瓷的应用与发展。而采用纳米材料开发研制的纳米陶瓷则能有效弥补上述不足，其不但具有较强的塑性性能，而且还可以收一定量的外来能量。结合实践来看，纳米技术在陶瓷材料中的应用主要有以下几方面内容：①纳米材料在保健抗菌陶瓷中的应用。纳米材料的抗菌系列主要有Cu系列、Ag系列、TiO系列、ZnO系列等，主要是掺人陶瓷釉面中或掺入陶瓷面层中，生产抗菌陶瓷釉面砖和卫生陶瓷等产品，主要用于墙地面装饰、厨房、浴室及卫生间。②纳米材料在耐高温陶瓷中的应用。在微米级基体中引入纳米分散相进行复合，可使材料的断裂强度、断裂韧性大大提高(2～4倍)，使最高使用温度提高400～600。此外，还可使材料的硬度、弹性模量、抗蠕变性和抗疲劳破坏性能提高。③纳米材料在绿色能源陶瓷中的应用。利用纳米粒子特殊的光电磁特性制成太阳能陶瓷、远红外陶瓷等，用于建筑物饰面，可开发太阳能，调节环境温度，促进人们身体健康。
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3. 纳米技术在玻璃中的应用
普通玻璃在使用过程中将空气中的有机物吸附起来，长久以往就会产生一层有机污垢非常难清洗干净。并且，水分容易在玻璃上形成一层水雾，大大降低了反光度与可见度。而将一层TiO2纳米薄膜镀制在平板玻璃的两面则能够形成纳米玻璃，能够很好的弥补上述不足。并且在太阳作用下，TiO2光催化剂会产生氨气、甲醛等对人体有害的其他。除此之外，纳米玻璃的机构强度以及透光性极为良好，将其运用于住宅玻璃、屏幕玻璃或大厦玻璃则能够大大减少人工清洗的环节。
4. 纳米保温材料
随着我国推行节能减排的方针，建筑行业也逐步将研究重点放在了建筑的保温节能性能上。但是就现阶段而言，我国使用频率最高的还是传统的隔热保温材料，如石棉、氨酯等。在使用该类材料时，极易产生一类对人体有害的物质，如燃烧聚氨酯泡沫会产生有毒气体、纤维制品以及石棉自身就含有有致癌物质。而应用纳米保温材料则会不出现该类现象，例如基料为无机硅酸盐，保温材料通过高压、高温纳米功能材料改性而形成的，不但保温效果极佳，并且不会对人体产生损害，是一类环保、绿色的建筑保温材料。
5. 纳米技术在防护材料中的应用
我国传统建筑防水材料是在胶料中加入炭黑，这种工艺比较成熟，但制成品全都为黑色，耐腐性及耐候性差，易老化，不能满足人们对色彩的要求。对建筑工程而言，如何研究出一种新型防水材料能够具有抗老化、耐腐蚀、高强等性能是一个重点研究的问题。而纳米防水材料则可以有效符合以上对建筑防水材料的要求。北京建筑科学研究院则成功研发出了一种纳米防水卷材，其具有优良的热稳定性、光稳定性、耐老化性以及韧性与强度。从长远来看，纳米防水卷材具有良好的发展潜力，今后必将会广泛的应用于卫生间、建筑顶面、地下室、防潜工程以及水利堤坝等方面中。
6. 水泥添加剂的应用
在建筑材料中，水泥混凝土使用使用范围最广，且应用量最大。随着混凝土外加剂的诞生，让水泥混凝土得到更快的发展。例如硅粉颗粒尺寸小，比表面积大，表面能大，在水泥中掺入该纳米材料外加剂能够加快水泥硬化期以及诱导期的水化反应，从而让汽-液-固三相通过过饱和度来满足相关浓度梯度要求，从而对水泥凝固的三维结构起到一个改善的作用，并且能够有效优化水泥混凝土的堆积密度。如此一来，但不能够降低间隙水与表面水，而且还能明显改变其力学性能，让凝胶产生聚合再聚合的作用，从而大幅提高水泥混凝土的耐久性、抗老化性以及强度、硬度等性能指标。
三、纳米技术在建筑材料中的发展前景
在建筑行业飞速发展的今天，建筑材料成为非常有前景的项目之一，因为建筑材料使用广泛，数量庞大。在工程施工中，对建筑材料的应用要求越来越高。而且目前，新型建筑材料在市场的应用和推广 越来越广泛。越来越多的建筑商建立了专门的研究部门，开始自主研发新型建筑材料或与之相关的仪器设备。随着科学的发展，新型建筑材料性能的不断提高，越来越体现出新型建筑材料的优越性，所以，使得建筑材料在工程中的应用越来越重要。
结束语
随着经济发展越来越快，科技成为第一生产力的同时，城市建设进程的不断加快，这直接带动了我国新型混凝土产业的发展和应用，然后新型建筑材料产业不断进步的同时也带动了生产力的发展。在市场竞争中，新型建筑材料的质量和性能也能保证工程的顺利进行，节省了资源。所以我们要更加努力的去探究，将纳米材料更好的应用在新型建筑材料中。
参考文献：
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[2] 邢丽华. 新型建筑材料中纳米材料的科学应用分析[J]. 建材发展导向:下, 2015, 13(5).
[3] 姚涛, 彭罗文, 高建峰,等. 纳米技术在建筑玻璃中的应用与发展概述[J]. 工程质量, 2014, 32(5).
论文作者:赵洪源,于凯
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/2
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